Fairfieldit

Fairfieldit ist ein selten vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“. Es kristallisiert im triklinen Kristallsystem mit der idealisierten chemischen Zusammensetzung Ca₂Mn²⁺(PO₄)₂·2H₂O und ist damit chemisch gesehen ein wasserhaltiges Calcium-Mangan-Phosphat. Da bei natürlich vorkommendem Fairfieldit jedoch meist ein geringer Anteil des Mangans durch Eisen ersetzt (substituiert) ist, wird die Formel in verschiedenen Quellen auch mit Ca₂(Mn,Fe)[PO₄]₂·2H₂O angegeben.

Fairfieldit
Fairfieldit aus der Foote Lithium County Mine, Kings Mountain (North Carolina), USA (Größe: 2,9 cm × 2,5 cm × 1,5 cm)
Allgemeines und Klassifikation
IMA-Symbol	Ffd
Chemische Formel	Ca2Mn^2+(PO4)2·2H2O Ca2(Mn^2+,Fe^2+)[PO4]2·2H2O
Mineralklasse (und ggf. Abteilung)	Phosphate, Arsenate und Vanadate
System-Nummer nach Strunz (8. Aufl.) Lapis-Systematik (nach Strunz und Weiß) Strunz (9. Aufl.) Dana	VII/C.12a VII/C.17-030 8.CG.05 40.02.02.01
Kristallographische Daten
Kristallsystem	triklin
Kristallklasse; Symbol	triklin-pinakoidal; 1
Raumgruppe	P1 (Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2
Gitterparameter	a = 5,79 Å; b = 6,57 Å; c = 5,51 Å α = 102,2°; β = 108,7°; γ = 90,3°
Formeleinheiten	Z = 1
Häufige Kristallflächen	{001}, {010}, {100}, {110}, {111}
Physikalische Eigenschaften
Mohshärte	3,5
Dichte (g/cm^3)	gemessen: 3,08 bis 3,11; berechnet: 3,095
Spaltbarkeit	vollkommen nach {001}, gut nach {010}, deutlich nach {110}
Bruch; Tenazität	uneben; spröde
Farbe	farblos, weiß, grünlichweiß, hellgelb
Strichfarbe	weiß
Transparenz	durchsichtig
Glanz	Perlglanz, schwacher Diamantglanz
Kristalloptik
Brechungsindizes	nα = 1,633 bis 1,640 nβ = 1,641 bis 1,650 nγ = 1,652 bis 1,660
Doppelbrechung	δ = 0,019 bis 0,020
Optischer Charakter	zweiachsig positiv
Achsenwinkel	2V = 86° (gemessen); 86 bis 88° (berechnet)

Fairfieldit entwickelt isometrische bis kurzprismatische Kristalle bis rund drei Zentimeter Größe mit schwachem Diamantglanz auf den Oberflächen, findet sich aber auch in Form blättriger bzw. lamellarer sowie faseriger oder radialstrahliger Mineral-Aggregate. In reiner Form ist Fairfieldit farblos und durchsichtig. Durch vielfache Lichtbrechung aufgrund von Gitterbaufehlern oder polykristalliner Ausbildung kann er aber auch weiß erscheinen und durch Fremdbeimengungen eine grünlichweiße oder hellgelbe Farbe annehmen, wobei die Transparenz entsprechend abnimmt.

Etymologie und Geschichte

Erstmals entdeckt wurde Fairfieldit im Steinbruch „Fillow“ (Branchville) bei Branchville im Fairfield County des US-Bundesstaates Connecticut und beschrieben 1879 durch George Jarvis Brush und Edward Salisbury Dana. Sie benannten das Mineral nach dem County, in dem seine Typlokalität liegt.

Das Typmaterial des Minerals soll in der Mineralogischen Sammlung der Yale University in New Haven (Connecticut) unter den Katalog-Nr. 3.3118 und 3.3123 zu finden sein. Allerdings wird der Aufbewahrungsort vom Typmineral-Katalog der International Mineralogical Association (IMA) nicht bestätigt.

Klassifikation

Bereits in der veralteten 8. Auflage der Mineralsystematik nach Strunz gehörte der Fairfieldit zur Mineralklasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort zur Abteilung der „Wasserhaltige Phosphate, Arsenate und Vanadate ohne fremde Anionen“, wo er als Namensgeber die „Fairfieldit-Reihe“ mit der System-Nr. VII/C.12a und den weiteren Mitgliedern Cassidyit, Collinsit, Messelit, Anorthoroselith (ehemals Roselith-β, Roselith-Beta) und Talmessit innerhalb der „Fairfieldit-Roselith-Gruppe“ (VII/C.12) bildete.

Im zuletzt 2018 überarbeiteten und aktualisierten Lapis-Mineralienverzeichnis nach Stefan Weiß, das sich aus Rücksicht auf private Sammler und institutionelle Sammlungen noch nach dieser alten Form der Systematik von Karl Hugo Strunz richtet, erhielt das Mineral die System- und Mineral-Nr. VII/C.17-30. In der „Lapis-Systematik“ entspricht dies ebenfalls der Abteilung „Wasserhaltige Phosphate, ohne fremde Anionen“, wo Fairfieldit zusammen mit Roselith die „Fairfieldit-Roselith-Reihe“ (VII/C.17) und den weiteren Mitgliedern Brandtit, Cassidyit, Collinsit, Gaitit, Hillit, Messelit, Nickeltalmessit, Parabrandtit, Anorthoroselith, Rruffit, Talmessit, Wendwilsonit und Zinkroselith bildet.

Auch die von der IMA zuletzt 2009 aktualisierte 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik ordnet den Fairfieldit in die Abteilung der „Phosphate usw. ohne zusätzliche Anionen; mit H₂O“ ein. Diese ist allerdings weiter unterteilt nach der relativen Größe der beteiligten Kationen und dem Stoffmengenverhältnis vom Phosphat-, Arsenat- bzw. Vanadatkomplex zum Kristallwassergehalt, so dass das Mineral entsprechend seiner Zusammensetzung in der Unterabteilung „Mit großen und mittelgroßen Kationen; RO₄ : H₂O = 1 : 1“ zu finden ist, wo es ebenfalls als Namensgeber die „Fairfielditgruppe“ mit der System-Nr. 8.CG.05 und den weiteren Mitgliedern Cassidyit, Collinsit, Gaitit, Hillit, Messelit, Nickeltalmessit, Parabrandtit, Anorthoroselith und Talmessit bildet.

Die vorwiegend im englischen Sprachraum gebräuchliche Systematik der Minerale nach Dana ordnet den Fairfieldit ebenfalls in die Klasse der „Phosphate, Arsenate und Vanadate“ und dort in die Abteilung der „Wasserhaltige Phosphate etc.“ ein. Hier ist er zusammen mit Cassidyit, Collinsit, Gaitit, Hillit, Messelit, Nickeltalmessit, Parabrandtit, Anorthoroselith und Talmessit in der „Fairfieldit-Untergruppe (Triklin: P1)“ mit der System-Nr. 40.02.02 innerhalb der Unterabteilung „Wasserhaltige Phosphate etc., mit A²⁺(B²⁺)₂(XO₄) × x(H₂O)“ zu finden.

Kristallstruktur

Fairfieldit kristallisiert triklin in der Raumgruppe P1 (Raumgruppen-Nr. 2)Vorlage:Raumgruppe/2 mit den Gitterparametern a = 5,79 Å; b = 6,57 Å; c = 5,51 Å; α = 102,2°; β = 108,7° und γ = 90,3° sowie einer Formeleinheit pro Elementarzelle.

Bildung und Fundorte

Radialstrahliger Fairfieldit auf Matrix aus dem Cigana Claim, Conselheiro Pena, Doce valley, Minas Gerais, Brasilien

Fairfieldit bildet sich als akzessorischer Bestandteil in granitischen Pegmatiten. Als Begleitminerale können unter anderem Apatit, Diadochit, Dickinsonit, Eosphorit, Jahnsit, Mitridatit, Muskovit, Quarz, Rhodochrosit, Rockbridgeit, Stewartit, Strunzit sowie eine Vielzahl anderer Fe–Mn-Phosphate auftreten.

Als seltene Mineralbildung konnte Fairfieldit nur an wenigen Orten nachgewiesen werden, wobei bisher rund 80 Fundorte dokumentiert sind (Stand 2022). Neben seiner Typlokalität Steinbruch „Fillow“ im Fairfield County (Connecticut) trat das Mineral in den Vereinigten Staaten noch in der Midnight Owl Mine und im White Picacho District im Yavapai County in Arizona, am Chief Mountain im San Diego County in Kalifornien, im Clay Canyon bei Fairfield im Utah County in Utah sowie an mehreren Orten in verschiedenen Countys in Maine, New Hampshire, North Carolina und South Dakota zutage.

In Deutschland wurde Fairfieldit bisher nur am Hennenkobel (Hühnerkobel) im Bayerischen Wald und bei Hagendorf (Waidhaus) im Oberpfälzer Wald in Bayern entdeckt.

In Österreich fand man das Mineral bisher nur bei einem Spodumen-Versuchsabbau am Brandrücken, etwa 2 km südwestlich der Weinebene auf der Koralpe in Kärnten (siehe auch Bergbau in Kärnten) und der ebenfalls bisher einzige bekannte Fundort in der Schweiz ist das Pontetal bei Brissago TI im Kanton Tessin.

Weitere Fundorte liegen unter anderem in Argentinien, Australien, Brasilien, China, Finnland, Iran, Italien, Kanada, Marokko, Namibia, Polen, Portugal, Russland, Schweden, Spanien und Tschechien.

Siehe auch

• Liste der Minerale

Literatur

• George J. Brush, Edward S. Dana: On the mineral locality in Fairfield County, Connecticut, with the description of two additional new species. Second Paper. In: American Journal of Science and Arts. Band 17, 1879, S. 359–368 (rruff.info [PDF; 490 kB; abgerufen am 20. Mai 2022]). 
• Hans Jürgen Rösler: Lehrbuch der Mineralogie. 4. durchgesehene und erweiterte Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie (VEB), Leipzig 1987, ISBN 3-342-00288-3, S. 641. 
• Fanfani, A. Nunzi, P. F. Zanazzi: The crystal structure of fairfieldite. In: Acta Crystallographica. B26, 1970, S. 640–645, doi:10.1107/S0567740870002893. 
• Sasha Herwig, Frank C. Hawthorne: The topology of hydrogen bonding in brandtite, collinsite and fairfieldit. In: The Canadian Mineralogist. Band 44, 2006, S. 1181–1196 (rruff.info [PDF; 3,4 MB; abgerufen am 20. Mai 2022]). 

Weblinks

Commons: Fairfieldite – Sammlung von Bildern

• Fairfieldit. In: Mineralienatlas Lexikon. Geolitho Stiftung; abgerufen am 20. Mai 2022 
• David Barthelmy: Fairfieldite Mineral Data. In: webmineral.com. Abgerufen am 20. Mai 2022 (englisch). 
• Fairfieldite search results. In: rruff.info. Database of Raman spectroscopy, X-ray diffraction and chemistry of minerals (RRUFF); abgerufen am 20. Mai 2022 (englisch). 
• American-Mineralogist-Crystal-Structure-Database – Fairfieldite. In: rruff.geo.arizona.edu. Abgerufen am 20. Mai 2022 (englisch). 

Einzelnachweise

1. Laurence N. Warr: IMA–CNMNC approved mineral symbols. In: Mineralogical Magazine. Band 85, 2021, S. 291–320, doi:10.1180/mgm.2021.43 (englisch, cambridge.org [PDF; 320 kB; abgerufen am 5. Januar 2023]). 
2. Malcolm Back, Cristian Biagioni, William D. Birch, Michel Blondieau, Hans-Peter Boja und andere: The New IMA List of Minerals – A Work in Progress – Updated: May 2022. (PDF; 3,7 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Marco Pasero, Mai 2022, abgerufen am 20. Mai 2022 (englisch). 
3. Hugo Strunz, Ernest H. Nickel: Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System. 9. Auflage. E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), Stuttgart 2001, ISBN 3-510-65188-X, S. 483 (englisch). 
4. Stefan Weiß: Das große Lapis Mineralienverzeichnis. Alle Mineralien von A – Z und ihre Eigenschaften. Stand 03/2018. 7., vollkommen neu bearbeitete und ergänzte Auflage. Weise, München 2018, ISBN 978-3-921656-83-9. 
5. Fairfieldite. In: John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001 (handbookofmineralogy.org [PDF; 67 kB; abgerufen am 20. Mai 2022]). 
6. Fairfieldite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 20. Mai 2022 (englisch). 
7. Malcom E. Back: Fleischers Glossary of Mineral Species. 11. Auflage. Mineralogical Record, Tucson, Arizona (AZ) 2014, S. 79 (englisch). 
8. Catalogue of Type Mineral Specimens – F. (PDF 633 kB) Commission on Museums (IMA), 9. Februar 2021, abgerufen am 20. Mai 2022. 
9. Ernest H. Nickel, Monte C. Nichols: IMA/CNMNC List of Minerals 2009. (PDF; 1,82 MB) In: cnmnc.main.jp. IMA/CNMNC, Januar 2009, abgerufen am 20. Mai 2022 (englisch). 
10. Localities for Fairfieldite. In: mindat.org. Hudson Institute of Mineralogy, abgerufen am 20. Mai 2022 (englisch). 
11. Fundortliste für Fairfieldit beim Mineralienatlas (deutsch) und bei Mindat (englisch), abgerufen am 20. Mai 2022.